太阳能飞机环球航行目前面临的难点都有哪些?
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时间:2024-08-17 14:15:15
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太阳能飞机环球航行目前面临的难点都有哪些?【专家解说】:1、太阳能发电功率低,太阳能是稀薄能源,每平米光照功率强的时候大约1000W,而光伏电池现在大多数转换效率较低,只有20%不
【专家解说】:1、太阳能发电功率低,太阳能是稀薄能源,每平米光照功率强的时候大约1000W,而光伏电池现在大多数转换效率较低,只有20%不到。多结砷化镓光伏电池能超过40%的效率,但价格高,需要通过聚光来完成系统,这样便不适合太阳能飞机用了。
2、材料结构强度极限,为了扩大获取太阳能的面积,太阳能飞机必然设计很大的机翼面积,这样便迎来第二个问题,材料结构强度问题,现有的材料的单位体积的重量和强度数据之间的比值比较大,难以用很轻巧的结构实现很结实的飞机机体。所以太阳能飞机会选用现在强度最高,重量最轻的碳纤维材料。这样才勉强能达到设计要求。
3、储能困难,现有的电池单位重量的储能能力较低,要想给飞机连续提供能量,需要看天气,有连续晴天,它才比较敢起飞。
人类是一个热衷挑战的物种。最高的山,最深的海,最远距离的飞行,这些挑战除了考验人的精神与体能,同时考验技术水平。最好的潜水艇才能抵达大洋底部,最好的飞行器才能飞跃整个星球。
随手打开任何一个表现未来的电影与电视节目,几乎都可以看到同一个相似的场景:具有黑色表面的车辆与飞机安静的前进。太阳能与电力驱动,这就是人类对未来交通工具的想像,也是比较合理的想像。Tesla的火爆是因为足够酷,但电力驱动本身并不是什么新鲜事物。电力驱动能量效率高,动力高度可控,无需变速箱调整功率与扭矩,同时安静、清洁。
但电力驱动和传统能源使用体验上的最大不同,就是电力补充太慢。而无处不在的太阳能刚好可以补上这个短板。目前,太阳能光伏电池的效率大约在30%以下徘徊,一般采用并联与电池储存的方式达到增强续航和功率的要求。
2、材料结构强度极限,为了扩大获取太阳能的面积,太阳能飞机必然设计很大的机翼面积,这样便迎来第二个问题,材料结构强度问题,现有的材料的单位体积的重量和强度数据之间的比值比较大,难以用很轻巧的结构实现很结实的飞机机体。所以太阳能飞机会选用现在强度最高,重量最轻的碳纤维材料。这样才勉强能达到设计要求。
3、储能困难,现有的电池单位重量的储能能力较低,要想给飞机连续提供能量,需要看天气,有连续晴天,它才比较敢起飞。
人类是一个热衷挑战的物种。最高的山,最深的海,最远距离的飞行,这些挑战除了考验人的精神与体能,同时考验技术水平。最好的潜水艇才能抵达大洋底部,最好的飞行器才能飞跃整个星球。
随手打开任何一个表现未来的电影与电视节目,几乎都可以看到同一个相似的场景:具有黑色表面的车辆与飞机安静的前进。太阳能与电力驱动,这就是人类对未来交通工具的想像,也是比较合理的想像。Tesla的火爆是因为足够酷,但电力驱动本身并不是什么新鲜事物。电力驱动能量效率高,动力高度可控,无需变速箱调整功率与扭矩,同时安静、清洁。
但电力驱动和传统能源使用体验上的最大不同,就是电力补充太慢。而无处不在的太阳能刚好可以补上这个短板。目前,太阳能光伏电池的效率大约在30%以下徘徊,一般采用并联与电池储存的方式达到增强续航和功率的要求。
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